大規(guī)模的大中小學(xué)在線教育進(jìn)行了一個(gè)多月了，有很多收獲，也有很多教訓(xùn)。大家開(kāi)始理性反思在線教育的得與失，開(kāi)始考慮如何才能讓在線教育更科學(xué)有效，所以我就希望在本文中結(jié)合之前開(kāi)展的學(xué)習(xí)科學(xué)研究談?wù)勅绾巫屧诰€教育更科學(xué)。

一、為什么要更科學(xué)

談起科學(xué)，小時(shí)候我一直有一個(gè)困惑：種紅薯的時(shí)候到底要不要翻秧？直到30多年后我才靠百度圓滿解決了這個(gè)問(wèn)題：水分充足的地方就要多翻秧，避免它滋生枝叉；水分少的地方就不要翻秧，以便葉子也可以從土壤中更多吸收水分。我在想，如果我小時(shí)候掌握了科學(xué)知識(shí)，就應(yīng)該把紅薯地分成多塊，這塊不翻秧，那塊翻一次，那塊翻兩次；這塊澆水，那塊不澆水，然后比較產(chǎn)量……由此想到，老農(nóng)種地多半叫憑經(jīng)驗(yàn)，而袁隆平種地就叫靠科學(xué)。

再來(lái)看一個(gè)教材的例子，有一天我翻了一下小學(xué)一年級(jí)的語(yǔ)文教材，想重溫一下童年。突然發(fā)現(xiàn) a o e三個(gè)人混的太慘了，三十多年前我讀小學(xué)一年級(jí)的時(shí)候，它們?nèi)齻€(gè)就印在一頁(yè)上，三十多年后，除了黑白變成彩色以外，它們還印在一頁(yè)上，居住面積真的沒(méi)有一點(diǎn)提高。當(dāng)然，我不是閑得無(wú)聊才談這個(gè)問(wèn)題的，大家回頭看看小孩子們?cè)谟變簣@看的繪本，都是特別簡(jiǎn)單的畫(huà)和特別簡(jiǎn)單的文字。一夜之間，他們就要看印的滿滿的教材。你們說(shuō) a o e到底應(yīng)該印在一頁(yè)上還是印在三頁(yè)上呢？有出版社編輯跟我講，說(shuō)印在三頁(yè)上真不行啊，教材太貴，國(guó)家承擔(dān)不起。我說(shuō)別哄我了，我們已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，給孩子們買(mǎi)不起幾本教材？！編輯又說(shuō)，教材太厚學(xué)生背不動(dòng)啊，我說(shuō)這還有一點(diǎn)道理，但是將來(lái)采用數(shù)字教材、電子書(shū)包了，印在一頁(yè)上和印在三頁(yè)上有什么區(qū)別嗎，到時(shí)候你們準(zhǔn)備印在一頁(yè)上還是三頁(yè)上呢？

其實(shí)啊，a o e印在一頁(yè)上還是印在三頁(yè)上確實(shí)沒(méi)有那么重要，只是想通過(guò)這件事情提醒大家，在教育領(lǐng)域，是否還有很多問(wèn)題需要更堅(jiān)實(shí)的實(shí)證研究證據(jù)支持？比如說(shuō)，這個(gè)時(shí)代到底該學(xué)習(xí)哪些課程？采用平板電腦常態(tài)教學(xué)對(duì)孩子們的視力、智力等各方面到底有什么影響？一個(gè)班到底多少個(gè)孩子效果最好？教室里刷成什么顏色學(xué)習(xí)體驗(yàn)最好？投影的亮度到底多少效果最佳？視頻講課和面對(duì)面講課到底有什么差異？……

仔細(xì)想想，我們教育里是否還有很多事情真的靠的是經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然，不是說(shuō)經(jīng)驗(yàn)不重要。如果我們非要堅(jiān)持一定要研究透徹才能開(kāi)始教育，恐怕我們今天還在叢林里、在山頂洞里生活。不過(guò)北大計(jì)算機(jī)系黃鐵軍教授曾經(jīng)講過(guò)一個(gè)觀點(diǎn)：人類先有了飛機(jī)，然后才有了空氣動(dòng)力學(xué)理論。當(dāng)然，有了空氣動(dòng)力學(xué)以后，飛機(jī)可以飛得更快更高了。黃老師這個(gè)理論是針對(duì)科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系講的。但是對(duì)我們剛才討論的問(wèn)題也有啟發(fā)，人類先有了教育行為，然后才慢慢有了教育理論，但是有了教育理論后，或許就可以教育的更好，這是一個(gè)螺旋式發(fā)展的過(guò)程。照這個(gè)思路去想，我們?nèi)珖?guó)成千上萬(wàn)的教育研究者是否應(yīng)該逐漸地、慢慢地將每一個(gè)教育行為的理論基礎(chǔ)夯實(shí)呢，這樣我們是否就可以更加理直氣壯地說(shuō)就要印在一頁(yè)上或三頁(yè)上呢？

學(xué)習(xí)科學(xué)（Learning Sciences）是國(guó)際上近30年發(fā)展起來(lái)的關(guān)于跨學(xué)科的研究領(lǐng)域，涉及教育學(xué)、信息科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、腦科學(xué)、生物科學(xué)等重要研究領(lǐng)域。國(guó)際學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的知名專家索耶（R·Keith·Swayer）在《劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊(cè)》一書(shū)中指出，“學(xué)習(xí)科學(xué)是一個(gè)研究教和學(xué)的跨學(xué)科領(lǐng)域。它研究各種情境下的學(xué)習(xí)——不僅包括學(xué)校課堂里的正式學(xué)習(xí)，也包括發(fā)生在家里、工作期間、場(chǎng)館以及同伴之間的非正式學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)科學(xué)的研究目標(biāo)，首先是為了更好地理解認(rèn)知和社會(huì)化過(guò)程以產(chǎn)生最有效的學(xué)習(xí)，其次便是為了用學(xué)習(xí)科學(xué)的知識(shí)來(lái)重新設(shè)計(jì)已有的課堂及其他學(xué)習(xí)環(huán)境，從而促使學(xué)習(xí)者能夠更有效和深入地進(jìn)行學(xué)習(xí)?！焙?jiǎn)而言之，學(xué)習(xí)科學(xué)主要就是研究：“人究竟是怎么學(xué)習(xí)的，怎樣才能促進(jìn)有效地學(xué)習(xí)？”

為什么會(huì)在近30年提出學(xué)習(xí)科學(xué)？為什么特別強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)？原因是這樣的：大家都知道有個(gè)學(xué)科叫認(rèn)知科學(xué)或者是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)。認(rèn)知科學(xué)已經(jīng)好幾十年歷史了，但是后來(lái)有一批認(rèn)知科學(xué)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)室做了幾十年研究，對(duì)真實(shí)情境中的教學(xué)，比如說(shuō)課堂教學(xué)幾乎沒(méi)有產(chǎn)生太大的實(shí)質(zhì)性影響。比如說(shuō)實(shí)驗(yàn)室研究，確實(shí)做的很深入，文章影響因子也很高，但是普通老師根本不看也不用，所以他們就出來(lái)了，往課堂教學(xué)走了一步。這個(gè)時(shí)候正好趕上人工智能、計(jì)算機(jī)的崛起，這兩批人一合作就提出了一個(gè)學(xué)科叫學(xué)習(xí)科學(xué)，希望在腦心智和真實(shí)情境教學(xué)之間架起橋梁。當(dāng)然，也有人擔(dān)心這個(gè)橋是不是太長(zhǎng)，還是搭不起來(lái)，不過(guò)可喜的是，近年來(lái)功能磁共振成像技術(shù)（fRMI）、人工智能和大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，使學(xué)習(xí)科學(xué)產(chǎn)生了突破性的發(fā)展，這座橋似乎真的看到希望了。

三、學(xué)習(xí)科學(xué)與在線教育

（一）學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)研究

在學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域，諸多學(xué)者開(kāi)展了各種卓有成效的研究，探索如何利用移動(dòng)學(xué)習(xí)、VR/AR、游戲化學(xué)習(xí)、模擬仿真等新技術(shù)，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)建富有吸引力的學(xué)習(xí)環(huán)境，支持更多的創(chuàng)新的學(xué)習(xí)方式。比如Hempel等人2019發(fā)表的論文中，介紹了他們虛擬仿真學(xué)習(xí)平臺(tái)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)教育中的研究，結(jié)果表明，虛擬仿真學(xué)習(xí)平臺(tái)有助于培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生和年輕專業(yè)人士的個(gè)人職業(yè)技能。Jeno等人2017年發(fā)表論文中介紹了他們把用移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件應(yīng)用到生物課程中的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用移動(dòng)軟件要比使用傳統(tǒng)課本有更好的學(xué)習(xí)成就和動(dòng)機(jī)。至于游戲，我們實(shí)驗(yàn)室之前做了大量的研究，致力于把腦科學(xué)和小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，也開(kāi)發(fā)了幾款教育游戲（www.mamamgame.net）。在高等教育領(lǐng)域，Berns 等人曾經(jīng)把3D英語(yǔ)游戲應(yīng)用到課堂學(xué)習(xí)中。香港大學(xué)教育學(xué)院Huang和Hew2018年的研究中，雖然沒(méi)有用純粹的游戲，但是把游戲的點(diǎn)數(shù)、徽章、排行榜元素應(yīng)用到了大學(xué)的課程中。

其實(shí)，整個(gè)教育技術(shù)學(xué)科包括其他兄弟學(xué)科基本上都在進(jìn)行學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)研究，雖然也有研究說(shuō)沒(méi)有證據(jù)證明信息技術(shù)能夠提升成績(jī)，比如說(shuō)我們前面文章中談到的“非顯著差異現(xiàn)象”，但是我們能看到的是技術(shù)正在穩(wěn)步進(jìn)入課堂中。

（二）學(xué)習(xí)分析技術(shù)研究

所謂學(xué)習(xí)分析，簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以便了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為軌跡、學(xué)習(xí)行為特征、學(xué)習(xí)偏好等，從而更有針對(duì)性地為學(xué)生提供幫助。其實(shí) “學(xué)習(xí)分析”的核心概念最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的計(jì)算機(jī)支持管理、計(jì)算機(jī)人機(jī)交互和網(wǎng)絡(luò)科學(xué)等領(lǐng)域。直到2011年，學(xué)習(xí)分析才在教育領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。2011年美國(guó)新媒體聯(lián)盟（New Media Consortium）《地平線報(bào)告》發(fā)布，該報(bào)告將學(xué)習(xí)分析技術(shù)視為影響教育發(fā)展的新興技術(shù)。也是在2011年，學(xué)習(xí)分析成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的研究與實(shí)踐領(lǐng)域，喬治·西蒙斯發(fā)起并組織了第一屆學(xué)習(xí)分析與知識(shí)國(guó)際會(huì)議（Learning Analytics and Knowledge, LAK），并在會(huì)上提出學(xué)習(xí)分析的定義：“學(xué)習(xí)分析旨在測(cè)量、收集、分析、報(bào)告學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)情況的相關(guān)數(shù)據(jù)，以促進(jìn)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的理解，并對(duì)學(xué)習(xí)及其發(fā)生的環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。”

這些年，各位學(xué)者們做了大量的關(guān)于學(xué)習(xí)成效比較、學(xué)習(xí)行為分析、影響因素的研究。比如我們很想知道線上、線下學(xué)習(xí)和混合學(xué)習(xí)的差異，中南大學(xué)許建平老師等人2018年的論文研究了基于MOOC的混合式學(xué)習(xí)在大學(xué)生理課程中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)能夠顯著提升成績(jī)。再比如說(shuō)我們比較喜歡同步在線教學(xué)，那么到底同步（比如直播）還是異步（比如錄播）好呢？Bernard、Abrami和Lou等人對(duì)315項(xiàng)研究進(jìn)行了元分析，他們發(fā)現(xiàn)異步在線教學(xué)的結(jié)果有明顯優(yōu)勢(shì)，而同步在線教學(xué)的結(jié)果有明顯劣勢(shì)。

當(dāng)然，還有更多的研究，在分析學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)行為以及影響在線學(xué)習(xí)成效的因素，比如成亞玲和譚愛(ài)平2020年新發(fā)表的論文中對(duì)于在線開(kāi)放課程學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)行了研究中，發(fā)現(xiàn)投入度高的學(xué)習(xí)者其學(xué)習(xí)參與度越高，學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)胶?。?dāng)然，學(xué)習(xí)分析未必都要對(duì)MOOC進(jìn)行研究，香港大學(xué)教育學(xué)院陳高偉教授等人就基于BBS討論區(qū)的帖子進(jìn)行過(guò)研究，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)在線互動(dòng)過(guò)程中的評(píng)價(jià)、發(fā)表新觀點(diǎn)以及提出問(wèn)題等互動(dòng)方式能有效增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果和學(xué)生互動(dòng)的積極性。此外，首都師范大學(xué)王陸教授、華東師范大學(xué)顧小清教授等人近年來(lái)采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析等方法對(duì)在線學(xué)習(xí)進(jìn)行了大量研究，發(fā)表了許多研究成果。通過(guò)這些研究成果，可以看出學(xué)習(xí)投入高，主動(dòng)性強(qiáng)是好的學(xué)習(xí)效果的保障。

以上這些學(xué)習(xí)分析研究對(duì)于教師究竟有什么用呢？顧小清等人2010年曾談到：對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)分析是優(yōu)化其教學(xué)的工具，教師可以利用學(xué)習(xí)分析來(lái)獲得有關(guān)學(xué)生的學(xué)習(xí)績(jī)效、學(xué)習(xí)過(guò)程以及學(xué)習(xí)環(huán)境的信息，這些信息可以為教師從教學(xué)改進(jìn)角度提供依據(jù)。比如說(shuō)通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，收集學(xué)生答題情況，教師可以知道班級(jí)學(xué)生在各題目上的正確率，方便老師判斷學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的掌握情況；依據(jù)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的記錄，教師可以收集學(xué)生上課過(guò)程中與老師的互動(dòng)情況，由此判斷學(xué)生上課的積極性?；蛘吒又苯拥?，通過(guò)學(xué)生在平臺(tái)上學(xué)習(xí)的時(shí)長(zhǎng)、登錄的次數(shù)、答題數(shù)量、看的課程視頻數(shù)量等來(lái)判斷學(xué)生在家學(xué)習(xí)的認(rèn)真情況。

對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)分析也是實(shí)現(xiàn)自我評(píng)估的工具。通過(guò)學(xué)習(xí)分析得到的自我分析報(bào)告，可以幫助學(xué)生了解自己的優(yōu)勢(shì)和不足。比如在Classin教學(xué)軟件中，上完課之后學(xué)生的學(xué)習(xí)報(bào)告，里面涉及到活躍度、出勤和獲得獎(jiǎng)勵(lì)情況等。有些涉及答題的學(xué)習(xí)軟件中，會(huì)為學(xué)生提供“錯(cuò)題集”功能，這些都是有助于學(xué)生了解自己優(yōu)劣勢(shì)情況，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我查缺補(bǔ)漏的工具。

過(guò)去的學(xué)習(xí)分析研究，主要是在高等教育領(lǐng)域，因?yàn)檠芯空弑容^容易利用MOOC、Moodle平臺(tái)上的的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。而現(xiàn)在，受疫情影響，全國(guó)各地的中小學(xué)生都開(kāi)始了網(wǎng)上學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為都被記錄了下來(lái)，老師們最初因不熟悉線上教學(xué)而產(chǎn)生的忙亂期也已經(jīng)度過(guò)了。接下來(lái)老師們或許可以借鑒已有研究中的學(xué)習(xí)分析經(jīng)驗(yàn)來(lái)開(kāi)展自己課堂中的學(xué)習(xí)分析，以便優(yōu)化自己的教學(xué)。

學(xué)習(xí)分析似乎很神奇，那么究竟怎么做學(xué)習(xí)分析呢？已有研究中主要采用的學(xué)習(xí)分析技術(shù)有五類，分別為：預(yù)測(cè)、聚類、關(guān)系挖掘、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析和文本挖掘。預(yù)測(cè)是依據(jù)學(xué)習(xí)者的一些學(xué)習(xí)行為來(lái)預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者的表現(xiàn)。比如簡(jiǎn)單舉個(gè)例子：在一群學(xué)生中，已知有部分成績(jī)好（考試成績(jī)超過(guò)85分）的學(xué)生每次上課都會(huì)發(fā)言，并且做作業(yè)的正確率在85%以上，那么老師可以根據(jù)這個(gè)條件來(lái)預(yù)測(cè)剩下學(xué)生的成績(jī)。聚類是根據(jù)數(shù)據(jù)的相似性將數(shù)據(jù)聚合為不同的簇（類），讓同一簇里的元素盡可能相似，而與其他簇里的元素盡可能相異。如依據(jù)學(xué)生的一些特性，包括學(xué)習(xí)行為、人口學(xué)特征等給學(xué)生歸類。有研究就基于學(xué)生在課程材料，視頻，論壇和考核這幾方面的投入行為，聚類得到了五類學(xué)習(xí)者：不感興趣學(xué)習(xí)者，隨意學(xué)習(xí)者，績(jī)效偏愛(ài)者，探險(xiǎn)家和成就者。關(guān)系挖掘是從關(guān)系數(shù)據(jù)中挖掘有意義的模式，可以是空間上的共現(xiàn)關(guān)系，也可以是時(shí)間上的序列關(guān)系。常見(jiàn)的關(guān)系挖掘包括關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，序列模式挖掘，相關(guān)挖掘和因果數(shù)據(jù)挖掘。如最近在教育研究領(lǐng)域使用較多的滯后序列分析就是序列模式挖掘中的一種。該方法可以檢驗(yàn)一種行為出現(xiàn)之后另外一種行為出現(xiàn)的概率及其統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著性。我們可以據(jù)此發(fā)現(xiàn)學(xué)生一些特別的行為序列模式，如學(xué)生的回溯行為。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析主要是針對(duì)互動(dòng)關(guān)系，測(cè)量、評(píng)價(jià)師生/生生之間彼此分享、傳遞和接受的內(nèi)容。在各種計(jì)算機(jī)工具的輔助之下，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)圖的方式來(lái)展現(xiàn)個(gè)體之間的交互結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)而言之，用一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)代替社交中的個(gè)體，通過(guò)連線代替?zhèn)€體之間的交互。在這個(gè)分析中，可以看到整體的社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也能夠發(fā)現(xiàn)其中重要的個(gè)體，如在交互中的核心人物、橋梁人物或意見(jiàn)領(lǐng)袖。文本挖掘指的是從一些文本數(shù)據(jù)（如論壇中的帖子、對(duì)話消息、課程筆記等）中發(fā)現(xiàn)有意義的規(guī)律、趨勢(shì)和模式。它可以從課程評(píng)價(jià)支持、學(xué)習(xí)者知識(shí)能力測(cè)評(píng)、學(xué)習(xí)共同體分組、學(xué)習(xí)行為危機(jī)預(yù)警、學(xué)習(xí)效果預(yù)測(cè)和學(xué)習(xí)狀態(tài)可視化等6個(gè)方面來(lái)輔助教育教學(xué)實(shí)踐。關(guān)于學(xué)習(xí)分析技術(shù)，西安交大鄭慶華教授、華中師范大學(xué)劉三女牙教授、北京師范大學(xué)鄭勤華教授等人有豐富的研究成果，大家有興趣可以展開(kāi)學(xué)習(xí)。

上述的方法都是教育研究者通過(guò)各種前端或后臺(tái)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)分析的辦法。對(duì)于一線教師來(lái)說(shuō)，可能不太熟悉方法，也不一定能拿到數(shù)據(jù)，那么在這種情況下，一線教師可以怎么開(kāi)展簡(jiǎn)易的“學(xué)習(xí)分析”呢？其實(shí)，無(wú)論采用什么方法來(lái)做學(xué)習(xí)分析，其本質(zhì)就是利用一切可獲得的、可反映學(xué)生學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)，來(lái)反推學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找出規(guī)律，再針對(duì)性地給予反饋。

首先，可以采用 “抓典型，樹(shù)榜樣”的方法。已知班級(jí)中哪些學(xué)生成績(jī)好，分析他們?cè)趯W(xué)習(xí)中，存在的一些共性學(xué)習(xí)行為或習(xí)慣。比如說(shuō)學(xué)生觀看直播課程時(shí)的積極性（遲到早退情況、互動(dòng)頻次、互動(dòng)內(nèi)容等），提交作業(yè)的時(shí)間、提交作業(yè)的次數(shù)等，根據(jù)這個(gè)可以作為簡(jiǎn)單判斷其他學(xué)生學(xué)習(xí)效果的依據(jù)，同時(shí)可以分享這些學(xué)習(xí)行為/習(xí)慣給其他學(xué)生，以期能夠提升他們的學(xué)習(xí)效果。需要注意的是，在實(shí)際的預(yù)測(cè)、聚類等分析中，我們要采用的學(xué)習(xí)行為指標(biāo)都需要不斷的調(diào)整，那么一線老師們?cè)谧约旱姆治鲋?，這些“共性的學(xué)習(xí)行為/習(xí)慣”也是需要不斷摸索得到的。

其次，可關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)行為路徑。換而言之，學(xué)習(xí)流程。有的同學(xué)采用的是“預(yù)習(xí)→提問(wèn)→針對(duì)問(wèn)題聽(tīng)課→復(fù)習(xí)→寫(xiě)作業(yè)”的學(xué)習(xí)流程，而有的同學(xué)則是“聽(tīng)課→提問(wèn)→寫(xiě)作業(yè)”這樣的學(xué)習(xí)流程。學(xué)習(xí)流程雖然因人而異，但是學(xué)生可以了解嘗試多一些學(xué)習(xí)流程，找到最適合自己的一種。

最后，可以根據(jù)學(xué)生在線上課堂的留言互動(dòng)等來(lái)看學(xué)生對(duì)于課堂參與的積極性。喜歡刷屏的學(xué)生是極其活躍的學(xué)習(xí)者，在線上都一言不發(fā)的學(xué)生可能是邊緣性學(xué)習(xí)者，老師們都要給予關(guān)注。

當(dāng)然，對(duì)于一線教師來(lái)說(shuō)，雖然也鼓勵(lì)大家獨(dú)立或者和專家合作開(kāi)展學(xué)學(xué)習(xí)技術(shù)、學(xué)習(xí)分析等學(xué)習(xí)科學(xué)研究，但是更多的時(shí)候，主要需要考慮的是如何應(yīng)用學(xué)習(xí)科學(xué)。

建議1：科學(xué)制作多媒體課件

關(guān)于多媒體課件的制作放在當(dāng)下討論似乎已經(jīng)是“過(guò)時(shí)”了，但是越是“老土”的東西可能越有效。我國(guó)自教育信息化改革以來(lái)，從幻燈片到微課，多媒體課件已經(jīng)成為了課堂中的不可或缺的支撐素材，課件不僅是承載學(xué)習(xí)內(nèi)容的顯性媒介，更是發(fā)展學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)存方式和思維方式的隱形催化劑，多媒體課件的重要性不言而喻。隨著信息技術(shù)的可操作性的提高，以及互聯(lián)網(wǎng)提供的海量的開(kāi)放的數(shù)字資源，可供教師選擇的素材呈現(xiàn)出了多樣性。當(dāng)下，多媒體課件的制作對(duì)于很多教師已經(jīng)不存在技術(shù)上的障礙了。但是，如何將已有的素材與教學(xué)內(nèi)容合理地組織成適合學(xué)生學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)媒介，這仍然是一個(gè)值得深入思考的問(wèn)題。

梅耶提出的多媒體學(xué)習(xí)理論等其他學(xué)者的研究成果為課件的制作提供了很多可參考的理論依據(jù)。多媒體教學(xué)中的很多原則和策略都一樣適用于當(dāng)下的教學(xué)情景，譬如多媒體教學(xué)原則強(qiáng)調(diào)要排除無(wú)關(guān)認(rèn)知加工（1）聚焦要義：去除無(wú)關(guān)材料（2）提示結(jié)構(gòu)：突出關(guān)鍵材料（3）空間臨近：解釋圖示的文本與對(duì)應(yīng)圖示的位置應(yīng)盡量靠近，還有很多原則與策略就不再一一例舉了 。這些已有的研究成果還是應(yīng)當(dāng)重視起來(lái)。在制作課件時(shí)，要考慮在線教育的特殊性，學(xué)生基本都坐在“第一排”，所以在線教學(xué)課件和普通課件可能還不太一樣，比如字體略小一些也許是可以接受的。

另外，在線教育中調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與感非常重要。腦科學(xué)研究成果告訴我們：新異性刺激有助于觸發(fā)注意力的覺(jué)醒和定向系統(tǒng)。除了適當(dāng)使用文字、聲音、圖片、視頻，并力求符合多媒體認(rèn)知原則，還可以利用新異刺激比如視頻、動(dòng)畫(huà)、獎(jiǎng)勵(lì)等手段吸引學(xué)生注意力，同時(shí)可以采用情境變換促進(jìn)學(xué)生的注意和記憶。

建議2: 分塊呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容

在線教學(xué)應(yīng)該小步子進(jìn)行，采取分塊呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)注意力方面的研究成果，學(xué)生一般能集中注意力的時(shí)間只有15-20分鐘 。而在線教學(xué)的形式需要學(xué)生一直面對(duì)屏幕，影響學(xué)生注意力的因素變得更為復(fù)雜，除了注意力，畫(huà)面的清晰程度以及音質(zhì)，都將對(duì)學(xué)生的注意力產(chǎn)生干擾。如何高效利用學(xué)生可集中注意力的時(shí)間展開(kāi)教學(xué)成為了在線教學(xué)的當(dāng)務(wù)之急。

面對(duì)如此大規(guī)模的在線教學(xué)，如何開(kāi)展行之有效的教學(xué)任務(wù)是對(duì)每一位教師的挑戰(zhàn)。小步子開(kāi)展教學(xué)可以從以下幾個(gè)層面入手。（1）對(duì)于錄播課（MOOC），可以拆分成微課。（2） 對(duì)于普通直播課（1-3小時(shí)的課程），將學(xué)習(xí)內(nèi)容分成15-20分鐘左右的模塊，模塊之間可以用放視頻、提問(wèn)、討論等其他內(nèi)容調(diào)節(jié)過(guò)渡一下。（3）在線教學(xué)中師生采用概念圖組織知識(shí)，清晰地呈現(xiàn)核心概念以及核心概念之間的聯(lián)系。（4）要善于使用重復(fù)和總結(jié)。腦科學(xué)研究表明，大腦總在尋求新知識(shí)與已有知識(shí)息之間的相似模式和關(guān)聯(lián)，這也啟示我們要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和可接受程度，對(duì)教學(xué)內(nèi)容切片并進(jìn)行有機(jī)的重組。

建議3：恰當(dāng)呈現(xiàn)教師形象

大規(guī)模的在線教育，迫使許多老師當(dāng)上了“主播”，這也是很多老師第一次直面鏡頭中自己的形象，并且細(xì)致到面部表情。教師形象呈現(xiàn)方式是在線教育中的一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題 。關(guān)于教師形象呈現(xiàn)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的影響，研究者做過(guò)一些研究。皮忠玲2014年的論文中提到，在視頻學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者平均會(huì)花費(fèi) 62.3%的時(shí)間用于注視教師圖像，用于注視學(xué)習(xí)內(nèi)容的時(shí)間僅占37.7% 。Ramlatchan等人2020年的研究中指出，在網(wǎng)絡(luò)課堂中，通過(guò)展示教師和教學(xué)內(nèi)容，可以在教師可信度和即時(shí)性之間建立一種平衡。

對(duì)于如何呈現(xiàn)教師形象，目前還沒(méi)有清晰的定論。但是縱觀已有的研究，確定的是教師形象呈現(xiàn)對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。雖然，教師形象會(huì)占據(jù)學(xué)生一定的注意力，但是，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒、學(xué)習(xí)感受等產(chǎn)生一定的積極作用。

所以，如果條件請(qǐng)到高水平的“導(dǎo)演”，在直播或錄播的時(shí)候可以動(dòng)態(tài)切換內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的需要恰當(dāng)呈現(xiàn)教師形象和學(xué)習(xí)內(nèi)容。如果沒(méi)有條件動(dòng)態(tài)切換，那就在屏幕上呈現(xiàn)教師形象吧。

建議4：注重促進(jìn)教學(xué)互動(dòng)

在教學(xué)中，互動(dòng)是一個(gè)非常行之有效的手段，相關(guān)研究很多。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、社會(huì)文化歷史理論、社會(huì)學(xué)習(xí)理論（班杜拉）等，都很強(qiáng)調(diào)互動(dòng)的作用。但是，在線教育和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)的環(huán)境差異還是很大的，這導(dǎo)致了互動(dòng)的形式和方式都發(fā)生了重要改變，如何在原有的基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)之上，進(jìn)行適應(yīng)現(xiàn)有的學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)互動(dòng)仍然是重難點(diǎn)問(wèn)題。

許多研究表明，學(xué)習(xí)發(fā)生在學(xué)生之間的知識(shí)分享和同伴之間的互動(dòng)。Robinson等人2018年的研究也指出，學(xué)生在線討論，可以提高學(xué)生在線學(xué)習(xí)的質(zhì)量，學(xué)生可以受到同伴的積極參與的影響。在線教學(xué)要充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生之間進(jìn)行交流和分享。在教學(xué)過(guò)程中，要注重直播錄播界面設(shè)計(jì)，譬如注意看著攝像頭；注重有效提問(wèn)，善用言語(yǔ)互動(dòng)；注重利用學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行深度討論，促進(jìn)有效認(rèn)知互動(dòng)；注重在線教育中的“個(gè)性化學(xué)習(xí)”特點(diǎn)；注意給學(xué)習(xí)者“及時(shí)反饋”。另外，可以嘗試給予學(xué)生更多的展示分享時(shí)間，以此倒逼學(xué)生進(jìn)行更為有效的自主學(xué)習(xí)。關(guān)于這一部分內(nèi)容，也可以參考之前的一篇文章《如何促進(jìn)在線教育中的互動(dòng)》。

建議5：促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

互聯(lián)網(wǎng)的“快餐”風(fēng)格似乎難以讓學(xué)習(xí)者深度思考。有人認(rèn)為，在線教育很難做到面授課堂的線上搬家，達(dá)到面授課一樣的學(xué)習(xí)深度，主要原因在于在線教育沒(méi)有留給學(xué)生更多的時(shí)間去獨(dú)立思考，沒(méi)有留給學(xué)生更多的機(jī)會(huì)去集體研討和相互啟發(fā)。如何能夠讓學(xué)生在線學(xué)習(xí)中更加深層次的思考和學(xué)習(xí)呢？

（1）必不可少的是設(shè)定問(wèn)題，在探究問(wèn)題中學(xué)習(xí)。早有研究者發(fā)現(xiàn)，不是被動(dòng)的看紙質(zhì)或口頭提供的信息，而讓學(xué)習(xí)者對(duì)提問(wèn)思考產(chǎn)生信息，那么對(duì)這個(gè)信息的回憶效果就會(huì)顯著改善?？梢?jiàn)，問(wèn)題情境中學(xué)習(xí)者的思考加工對(duì)于學(xué)習(xí)更有效果。在線教學(xué)中，教師不僅僅需要講解基礎(chǔ)概念，更需要提供思考問(wèn)題。

（2）通過(guò)知識(shí)生成促進(jìn)深度理解。為什么生成知識(shí)有利于深度理解呢？生成知識(shí)和觀點(diǎn)的過(guò)程需要更多的認(rèn)知努力，而不僅是接受信息，而且，我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)中可以看到太多現(xiàn)成的資料和無(wú)需費(fèi)力就可以找到的答案，相比而言，需要個(gè)人去創(chuàng)造性生成的信息會(huì)更容易顯得與眾不同，也就會(huì)被記住的越好。比如在搜索引擎上可以很快查出關(guān)于某一術(shù)語(yǔ)的解釋，看過(guò)之后可能很快忘記，但是如果需要你自己下一個(gè)定義，那么對(duì)于這個(gè)術(shù)語(yǔ)的理解就更深入，也會(huì)被保持的更好。因此在線教學(xué)中需要誘發(fā)學(xué)生生成信息和知識(shí)。

（3）通過(guò)設(shè)定探究任務(wù)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)學(xué)習(xí)行為。具有主動(dòng)學(xué)習(xí)特征的“學(xué)習(xí)行動(dòng)”會(huì)讓學(xué)習(xí)者有更強(qiáng)的控制感，有助于主動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶的長(zhǎng)久保持。探究任務(wù)中，對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)是由淺入深的過(guò)程，也是學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程，而關(guān)鍵在于教師發(fā)布的探究性任務(wù)是否貼近生活、跨學(xué)科、在難度和復(fù)雜度上遞進(jìn)。在線教學(xué)中，教師可以提供探究問(wèn)題和資源列表，學(xué)生自主學(xué)習(xí)后完成自主探究任務(wù)。

建議6：創(chuàng)新應(yīng)用學(xué)習(xí)技術(shù)

生活中我們經(jīng)常提長(zhǎng)板理論，在線教育中也是如此，一定要找到在線教育的特點(diǎn)并發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)：在線教育中可以天然地使用各種新技術(shù)，并可以積累更多豐富的學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)，因此，學(xué)習(xí)也擁有了新型的方式。

回顧經(jīng)典的學(xué)習(xí)理論，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)的，是對(duì)信息的主動(dòng)加工和處理，而不是被動(dòng)地接受。多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論的基礎(chǔ)是雙通道模型，即人有言語(yǔ)和圖示兩個(gè)單獨(dú)的加工通道，用言語(yǔ)和圖示兩種編碼結(jié)合起來(lái)構(gòu)建心理表征，比只有一種編碼的效果更好。并且我們更容易記住一些用圖呈現(xiàn)的信息。體驗(yàn)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為知識(shí)并非是通過(guò)單純的講授傳遞給學(xué)習(xí)者的，而是通過(guò)邊做邊學(xué)的方式獲得的。只有反復(fù)經(jīng)歷探究、發(fā)現(xiàn)、反思、運(yùn)用等幾個(gè)階段，才能真正掌握并且熟練運(yùn)用相應(yīng)的知識(shí)。情境學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)在真實(shí)情境中呈現(xiàn)知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)，學(xué)習(xí)具有社會(huì)性和實(shí)踐性，其本質(zhì)就是社會(huì)協(xié)商。綜上可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)終歸是學(xué)生自己主動(dòng)的加工建構(gòu)，是通過(guò)體驗(yàn)和做中獲得的，是社會(huì)情境中習(xí)得的，而通過(guò)多媒體手段可以呈現(xiàn)豐富的多形式的信息，利用信息技術(shù)也能夠創(chuàng)建更富吸引力的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而可以更能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

（1）使用MOOC、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式。MOOC提供了讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)，其系統(tǒng)的知識(shí)體系和課程作業(yè)、討論答疑幫助學(xué)生掌握一門(mén)課程，而微課和翻轉(zhuǎn)課堂給予學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)獲得知識(shí)建構(gòu)的機(jī)會(huì)。

（2）利用移動(dòng)學(xué)習(xí)、VR/AR、游戲化學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境。對(duì)于學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)上，VR/AR以其仿真和沉浸性獨(dú)占優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然，在技術(shù)門(mén)檻難以達(dá)到的情況下，用幻燈片、視頻、講故事等方式依然可以為學(xué)生創(chuàng)造真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

（3）利用大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析、人工智能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)?，F(xiàn)今自適應(yīng)學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)已經(jīng)不再虛無(wú)縹緲或僅僅停留在理論層面了，大數(shù)據(jù)挖掘?qū)W習(xí)分析為發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者特征和學(xué)習(xí)差異提供基礎(chǔ)，人工智能為向?qū)W習(xí)者推送適合學(xué)習(xí)者自身水平的資源。當(dāng)然，并非每個(gè)老師都需要實(shí)現(xiàn)這樣的技術(shù)，可以先用成熟的產(chǎn)品，比如使用能夠智能匹配個(gè)人水平的背單詞的APP。

建議7：激發(fā)學(xué)習(xí)者積極情緒

我們的大腦像一個(gè)照相機(jī)，能夠?qū)σ恍┚哂星榫w性的事件拍下照片，創(chuàng)造出永久記憶，這是因?yàn)榍榫w人們對(duì)那些引起積極情緒的信息或消極情緒的信息的記憶在持久性上好于那些中性情緒信息的記憶。根據(jù)腦科學(xué)研究成果，積極情緒能影響認(rèn)知連接的廣度，提升學(xué)習(xí)者的注意廣度、整體性思維。并且積極情緒影響人們的整體理解，使得個(gè)體在認(rèn)知和創(chuàng)造性思考任務(wù)中表現(xiàn)得更好。

社會(huì)情緒學(xué)習(xí)理論則認(rèn)為兒童學(xué)習(xí)理解和管理情緒，建立維持良好人際關(guān)系的社會(huì)情緒學(xué)習(xí)對(duì)認(rèn)知有促進(jìn)作用，學(xué)業(yè)與社會(huì)情緒學(xué)習(xí)聯(lián)合會(huì)經(jīng)過(guò)大量的實(shí)證研究證明了社會(huì)情緒學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)業(yè)成績(jī)和認(rèn)知能力有積極促進(jìn)作用。在線教學(xué)隔著屏幕難以在同一空間與教師和同伴共同活動(dòng)，如何激發(fā)學(xué)習(xí)者的積極情緒呢？

（1）可以采取很多有趣的活動(dòng)，比如手勢(shì)、擊掌、放松練習(xí)等。具身認(rèn)知理論認(rèn)為，身體的活動(dòng)、運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)決定了我們的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)習(xí)者在接受在線教育中肢體參與，在體驗(yàn)中感悟和理解。而且這樣有趣的有儀式感的活動(dòng)可以讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生更多的融入感。在一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)之后讓學(xué)生站起來(lái)走走做點(diǎn)鍛煉喝點(diǎn)水，提高血液中的氧含量，保證大腦的能量來(lái)源。

（2）積極的語(yǔ)言如過(guò)程性的鼓勵(lì)，使用幽默手段。對(duì)于過(guò)程和努力的表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)有助于促進(jìn)學(xué)習(xí)者成長(zhǎng)型思維的形成，比如贊揚(yáng)“你在這道題的創(chuàng)新解法可見(jiàn)你肯定很努力很善于思考”。而幽默具有很多益處，比如讓體內(nèi)內(nèi)啡肽升高，讓人精神歡快，能夠引起人的注意，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。

建議8：善用游戲化（Gamification）思維

游戲化思維應(yīng)用游戲設(shè)計(jì)和理念，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)者的參與感和沉浸感，幫助學(xué)生在主動(dòng)認(rèn)知加工的過(guò)程中學(xué)習(xí)。基于內(nèi)在動(dòng)機(jī)理論、心流理論、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論、強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論等，游戲化學(xué)習(xí)理論也得到日益豐富，我們又經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和思考，后來(lái)逐漸總結(jié)出了游戲的三層核心教育價(jià)值：依次為游戲動(dòng)機(jī)、游戲思維和游戲精神。我們2019年在高教出版社出版的《游戲化教學(xué)法》教材系統(tǒng)論述了游戲化和如何開(kāi)展游戲化教學(xué)。在在線教育中善用游戲化手段開(kāi)展教學(xué)，對(duì)于增加學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的參與感，幫助學(xué)習(xí)者全身心投入學(xué)習(xí)。具體可以怎么做呢？

（1）在教學(xué)過(guò)程中使用適當(dāng)?shù)挠螒颍ò▊鹘y(tǒng)游戲和電子游戲），比如可以采用在線教育游戲PK的活動(dòng)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生一起進(jìn)入游戲化的答題情境中，在競(jìng)爭(zhēng)和合作中學(xué)習(xí)。

（2）在教學(xué)過(guò)程中使用點(diǎn)數(shù)、徽章、排行榜等游戲化元素或機(jī)制。當(dāng)前有很多游戲化課堂管理平臺(tái)，教師可以在課程中采納，及時(shí)記錄學(xué)習(xí)的進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究的動(dòng)力。

（3）將教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)為游戲，比如設(shè)計(jì)為闖關(guān)游戲等。學(xué)科學(xué)習(xí)中有很多經(jīng)典的游戲，可以在線組織學(xué)生玩學(xué)科游戲，或者教師可以根據(jù)游戲的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)內(nèi)容的規(guī)則將學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)為一個(gè)游戲。

關(guān)于游戲化思維，因?yàn)槭俏业囊粋€(gè)主要研究方向，比較熟悉，所以我下一篇文章計(jì)劃展開(kāi)專門(mén)講講。

在文章的最后，我想再?gòu)?qiáng)調(diào)一下之前說(shuō)過(guò)很多的次的話：“教育發(fā)展急需加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，基礎(chǔ)研究可從學(xué)習(xí)科學(xué)開(kāi)始！”學(xué)習(xí)科學(xué)不僅對(duì)于在線教育有意義，對(duì)于疫情之后的傳統(tǒng)教育更有意義，不管是研究者、學(xué)習(xí)者還是管理者，都應(yīng)該高度重視。

最后還是祝疫情早日結(jié)束，好讓我們的學(xué)習(xí)、生活、工作都更科學(xué)。